CN102267012B - 水压机铸造上横梁断裂在线修复方法和结构补强装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水压机铸造上横梁断裂在线修复方法和结构补强装置，其特征在于，将断裂的上横梁复位，保证裂缝处焊缝形成压应力焊缝，并在上横梁受力作用区域设置箱形结构补强装置，提高上横梁结构强度，实现在线修复，其具体修复步骤为：1)复位；2)打坡口；3)预热分段焊接；4)热处理；5)外壁裂缝焊接；6)设置箱形结构补强装置。所述结构补强装置，其特征在于，两根竖筋设置在裂缝两侧，3～4根横筋分布设置在竖筋上，盖板设置在横筋之间形成箱形结构，上横梁上沿还有上拉筋。本发明的有益效果是：通过断裂焊缝的焊接及在上横梁受力作用区域设置箱形结构补强装置，实现了在线快速修复水压机断裂的上横梁，提高了上横梁的结构强度。

Description

水压机铸造上横梁断裂在线修复方法和结构补强装置

技术领域

本发明涉及一种水压机铸造上横梁断裂在线修复方法和结构补强装置。

背景技术

水压机是一种梁柱结构的锻造用设备，上横梁是水压机的重要部件，设有主工作缸和提升缸，主要承受锻造全部吨位压力的反作用力，有时水压机上横梁还要承受由锻造偏心矩产生的力矩或横向推力，即受交变的弯矩的作用，最易在工作中损坏，造成停产事故。

如新制一个铸造横梁，从毛坯到精加工最少也要用4～5个月的时间，为了不影响生产进度，采用将断裂部位焊接修复的办法，其存在的主要问题是上横梁为铸造产品，且其断裂的部位呈现不规则裂纹，制定完善的焊接工艺，保证修复后上横梁的强度是最大的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水压机铸造上横梁断裂在线修复方法和结构补强装置，不影响生产进度，即降低维修成本，又能延长水压机的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

水压机铸造上横梁断裂在线修复方法，其特征在于，将断裂的上横梁复位，保证裂缝处焊缝形成压应力焊缝，并通过在上横梁受力作用区域设置箱形结构补强装置，提高上横梁结构强度，实现在线修复，其具体修复步骤为：

1)将断裂的上横梁复位，裂缝两边设置多个工艺拉板，调整工艺拉板使裂缝宽3-4mm；

2)清理、打磨裂缝处，形成单V型坡口，深度为缸壁厚度；

3)预热120～150℃，先焊接上横梁内壁工作缸支承筒焊缝，分段、对称焊接，电流180～210A，层厚≤6mm，摆宽≤20mm，层间温度≤250℃，每层焊缝进行锤击，减小层间应力；

4)热处理：加热200～350℃，保温5～6小时，然后缓冷到室温；

5)上横梁外壁裂缝区域预热、焊接、热处理同内壁；

6)拆下工艺拉板，在修复区域设置箱形结构补强装置。

上述的水压机铸造上横梁断裂在线修复结构补强装置，其特征在于，包括横筋、竖筋、盖板、上拉筋，两根竖筋设置在裂缝两侧，3～4根横筋分布设置在竖筋上，横筋垂直于横梁外壁并与横梁外壁紧密贴合，盖板设置在横筋之间形成箱形结构，上横梁上沿与盖板之间设置有提高抗弯刚度的上拉筋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过断裂焊缝的焊接及在上横梁受力作用区域设置箱形结构补强装置，实现了在线快速修复水压机断裂的上横梁，不但不影响生产进度，还大幅降低了维修成本，延长了水压机的使用寿命，提高了上横梁的结构强度，降低了断裂的风险。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A剖面局部示意图；

图3是本发明结构补强装置竖筋、横筋布置示意图；

图4是图1中B-B剖面结构示意图；

图5是上横梁断裂处示意图。

图中：1-上横梁  2-横筋  3-竖筋  4-盖板  5-上拉筋  6-裂缝  7-工作缸支承筒  8-外壁  9-减重孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1、图2，水压机铸造上横梁断裂在线修复方法，根据上横梁的受力情况及产生裂纹的原因，在制定工艺时尽可能的让焊缝形成压应力焊缝，即接近自由状态下焊接，因此装配间隙要与焊接收缩量接近，按此原则用工艺拉板将上横梁复位，并选择焊接操作较好的C0₂混合气体保护焊，以及与之等强的ER50-6、φ1.2mm的焊丝，并通过在上横梁交变弯矩作用区域设置箱形结构补强装置，提高上横梁结构强度，实现在线修复，其具体修复步骤为：

1)见图5，将断裂的上横梁复位，裂缝6两边设置多个工艺拉板，避开焊缝及上横梁1表面突出部位，调整工艺拉板螺栓使裂缝宽3～4mm，组焊工艺拉板前，将横梁表面打磨漏出金属光泽；根据工作缸支承筒7内腔的裂纹情况，为防止变形，在外壁8固定后，内壁的裂纹部位也用工艺拉板固定，由于减重孔9很小，根据实际情况采用工艺拉板并焊接的办法进行固定；

2)见图4，清理、打磨裂缝处，用碳弧气刨开单V型坡口，深度为缸壁厚度，为防止焊接变形，坡口尺寸能够保证焊枪的保护罩自由焊接即可，为防止焊接裂纹的产生，用砂轮、小磨头等对坡口及焊接区域进行打磨，减少坡口渗碳及除锈等；

3)预热120～150℃，先焊接上横梁工作缸支承筒7内腔，两名焊工分段、上横梁1上下对称焊接，为防止变形，焊工进入内壁先焊接上下两端及星状分裂的端点部位进行固定焊接，焊接深度为缸壁厚度，电流180～210A，层厚≤6mm，摆宽≤20mm，层间温度≤250℃，每层焊缝进行锤击，减小层间应力；由于下裂缝为仰脸焊位置，可采用端头堵板，下垫板，退步立焊的办法进行焊接，加快焊接进度及保证焊接质量，从减重孔9焊接裂缝背面，尽可能多焊接，能够用气刨的地方就要刨坡口、焊接，增加焊缝的强度。

4)热处理：用煤气加热200～350℃，石棉等保温5～6小时，进行扩散氢的释放，然后缓冷到室温。

5)上横梁外壁8裂缝固定牢固后，预热、焊接、热处理步骤同上横梁工作缸支承筒7内腔；

6)拆下工艺拉板，在修复区域设置箱形结构补强装置，所述的结构补强装置，包括横筋2、竖筋3、盖板4、上拉筋5，为保证水压机上横梁1焊接修复后能够获得足够强度，在上横梁1上下两侧均加结构补强装置，补强用钢板均采用16MnR压力容器用探伤合格低合金钢板，其设置步骤如下，见图3：

a、首先将两根竖筋3对称设置在上横梁1外壁上，焊缝为角焊缝；

b、在竖筋3上分布设置3根，坡口为单V型；

c、将盖板4与横筋2贯穿牢固焊接；

d、最后盖板4与上横梁1上沿之间牢固焊接上拉筋5以提高上横梁的抗弯刚度；

上述步骤通过多次分组立补强部位各件，每部分焊接后修形合格后再进行下一次组立，并且对称焊，这样即减小了每一次的焊接变形又减小了焊接应力保证尺寸公差；每一次组装在焊接修形及尺寸检查合格后进行，全位置焊接保证公差符合要求。

Claims (1)

1.水压机铸造上横梁断裂在线修复方法，其特征在于，将断裂的上横梁复位，保证裂缝处焊缝形成压应力焊缝，并通过在上横梁受力作用区域设置箱形结构补强装置，提高上横梁结构强度，实现在线修复，其具体修复步骤为：

1)将断裂的上横梁复位，裂缝两边设置多个工艺拉板，调整工艺拉板使裂缝宽3-4mm；

2)清理、打磨裂缝处，形成单V型坡口，深度为缸壁厚度；

3)预热120～150℃，先焊接上横梁内壁工作缸支承筒焊缝，分段、对称焊接，电流180～210A，层厚≤6mm，摆宽≤20mm，层间温度≤250℃，每层焊缝进行锤击，减小层间应力；

4)热处理：加热200～350℃，保温5～6小时，然后缓冷到室温；

5)上横梁外壁裂缝区域预热、焊接、热处理同内壁；

6)拆下工艺拉板，在修复区域设置箱形结构补强装置。